CN109590891A - 一种高效离心泵蜗壳抛光装置 - Google Patents

Abstract

一种高效离心泵蜗壳抛光装置，包括工作台、磨粒池、抽磨粒单元、搅拌装置和两个抛光单元，所述磨粒池安装在工作台的下方，所述抽磨粒单元包括抽磨粒泵和电机，所述电机位于抽磨粒泵的后方且电机轴通过联轴器与抽磨粒泵的泵轴连接，抽磨粒泵的磨粒进口通过输入管道与磨粒池连接；两个抛光单元左右对称布置，每个抛光单元均包括导流叶轮、轴承套、轴承端盖和被抛光蜗壳，被抛光蜗壳的蜗状部腔体处安装有导流叶轮，两个抛光单元的导流叶轮分别安装在固定轴的左右两端上。本发明提供了一种高效离心泵蜗壳抛光装置，该抛光装置不仅实现了对蜗壳内表面进行抛光，并且实现了节能减排的目的，具有操作简便、结构简单、效率高等特点。

Description

一种高效离心泵蜗壳抛光装置

技术领域

本发明涉及一种高效离心泵蜗壳抛光装置。

背景技术

蜗壳作为离心泵的压水室，是离心泵的重要过流部件。蜗壳通常是整体铸造，工作表面较为粗糙，对机组的效率有较大影响。为提高过流部件表面的质量等级，需要对蜗壳内表面进行抛光。目前常用的办法是手工对蜗壳进行打磨，由于蜗壳内壁是曲面，力度及方向不易控制，对工人操作技能要求较高，效率低，手工抛光难度非常大，也很难达到这样的精度要求。因此，对于离心泵蜗壳内壁面抛光，急需研究出一种合适的抛光装置，减小铸造蜗壳的表面粗糙度，可以降低输送介质的输送阻力，有助于提高泵的效率，达到节能减排的目的。

磨料流加工技术是一种最新的机械加工方法，它是以磨料(掺加有磨粒的一种可流动粘弹性的混合物)为介质在压力下流经工件所需加工的表面，磨料流加工可以抛光形状复杂的零件，比传统方法具有很高的优越性。

发明内容

为了克服现有蜗壳抛光技术存在工作效率较低、抛光难度较大的缺陷，本发明提供了一种高效离心泵蜗壳抛光装置，该抛光装置不仅实现了对蜗壳内表面进行抛光，并且实现了节能减排的目的，具有操作简便、结构简单、效率高等特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高效离心泵蜗壳抛光装置，包括工作台、磨粒池、抽磨粒单元、用于搅拌磨粒池中磨粒的搅拌装置和两个抛光单元，所述磨粒池安装在工作台的下方，所述抽磨粒单元包括抽磨粒泵和电机，所述电机位于抽磨粒泵的后方且电机轴通过联轴器与抽磨粒泵的泵轴连接，抽磨粒泵的磨粒进口通过输入管道与磨粒池连接；

两个抛光单元左右对称布置，每个抛光单元均包括导流叶轮、轴承套、轴承端盖和被抛光蜗壳，被抛光蜗壳安装在工作台上，被抛光蜗壳的蜗状部腔体处安装有导流叶轮，固定轴左右横向布置，两个抛光单元的导流叶轮分别安装在固定轴的左右两端上，固定轴的左右两端分别通过相应一侧抛光单元的圆锥滚子轴承可转动的安装在相应轴承套上，相应轴承端盖位于相应轴承套的外侧并通过螺栓连同轴承套固定在被抛光蜗壳上；

抽磨粒泵的磨粒出口通过同一输送管道分别与两个抛光单元的被抛光蜗壳的磨粒进口连接，每个抛光单元的被抛光蜗壳的磨粒出口分别通过一输出管道与磨粒池连接；

被抛光蜗壳的的蜗状部的底部设有磨粒清除口，所述磨粒清除口与蜗状部腔体连通，所述磨粒清除口处设有堵塞。

进一步，所述导流叶轮包括轮盘和多个导流叶片，多个导流叶片根据相邻导流叶片夹角θ递增的方法进行分布，导流叶片夹角θ的递增范围在1.1～1.2倍之间。

再进一步，所述输送管道的左端通过90°弯管接头与三通连接，三通的左右两端口分别通过一个90°弯管接头与连接管连接，每个连接管分别通过一个凸面法兰与被抛光蜗壳的磨粒进口连接，每个输出管道也通过一个凸面法兰与被抛光蜗壳的磨粒出口连接。

再进一步，所述搅拌装置包括搅拌轴、搅拌导流叶轮、锥齿轮箱和皮带传动装置，所述搅拌导流叶轮安装在搅拌轴的下端且位于磨粒池中，所述搅拌轴的上端通过联轴器与锥齿轮箱的输出轴连接，所述皮带传动装置包括大皮带轮、小皮带轮和皮带，所述小皮带轮安装在电机的电机轴上，所述大皮带轮安装在锥齿轮箱的输入轴上，所述小皮带轮通过皮带与大皮带轮连接。

再进一步，所述抛光装置还包括用于支撑输送管道的支撑架，所述支撑架包括立柱和用于输送管道穿过的支撑管，所述立柱的下端固定在工作台上，所述立柱的上端固定有支撑管。

再进一步，每个导流叶片均呈V型，弯角为120°。

更进一步，所述导流叶轮还包括长导流叶片，所述长导流叶片的尾部固定在轮盘上，长导流叶片的头部恰好与蜗壳隔舌相切。

本发明的有益效果主要表现在：本加工装置的目的在于两个蜗壳采用背靠背安装的方式，可以实现固定的目的，同时抵消磨粒流进入导流叶轮内所产生的轴向力；磨粒流进口处的导流叶片采用非均匀分布设计方法，实现了初始流量较大的情况下磨粒流在各流道间分布均匀，同时提高了抛光的精度。导流叶片中有一长导流叶片，长导流叶片与蜗壳隔舌处相接触，长导流叶片使磨粒流沿一个方向进入导流叶轮，避免了多方向流动使磨粒流在各流道间分布不均匀的情况；可以延长装置的使用寿命，提高抛光效率，加工水泵蜗壳表面粗糙度，减小铸造蜗壳的表面粗糙度，实现了高精度抛光的目的；本发明可以在对离心泵蜗壳内表面进行高精度抛光的同时，通过搅拌装置使磨粒顺利供应，同时实现了节能减排的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明抛光单元的剖面图。

图4是被抛光蜗壳中导流叶轮的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图4，一种高效离心泵蜗壳抛光装置，包括工作台1、磨粒池114、抽磨粒单元、用于搅拌磨粒池114中磨粒的搅拌装置113和两个抛光单元3，所述磨粒池114安装在工作台1的下方，所述抽磨粒单元包括抽磨粒泵110和电机21，所述电机21位于抽磨粒泵110的后方且电机轴22通过联轴器23与抽磨粒泵的泵轴24连接，抽磨粒泵110的磨粒进口通过输入管道111与磨粒池114连接；

两个抛光单元3左右对称布置，每个抛光单元3均包括导流叶轮33、轴承套39、轴承端盖310和被抛光蜗壳32，被抛光蜗壳32安装在工作台1上，被抛光蜗壳32的蜗状部腔体处安装有导流叶轮33，固定轴37左右横向布置，两个抛光单元的导流叶轮33分别安装在固定轴37的左右两端上，固定轴37的左右两端分别通过相应一侧抛光单元的圆锥滚子轴承38可转动的安装在相应轴承套39上，相应轴承端盖310位于相应轴承套39的外侧并通过螺栓36连同轴承套39固定在被抛光蜗壳32上；

抽磨粒泵110的磨粒出口通过同一输送管道6分别与两个抛光单元3的被抛光蜗壳32的磨粒进口连接，每个抛光单元3的被抛光蜗壳的磨粒出口分别通过一输出管道2与磨粒池114连接；

被抛光蜗壳32的的蜗状部的底部设有磨粒清除口，所述磨粒清除口与蜗状部腔体连通，所述磨粒清除口处设有堵塞。

进一步，所述导流叶轮33包括轮盘41和多个导流叶片42，多个导流叶片42根据相邻导流叶片夹角θ递增的方法进行分布，导流叶片夹角θ的递增范围在1.1～1.2倍之间。磨粒流刚进入蜗壳时流量较大，而后逐渐进入到导流叶轮33内，所述相邻导流叶片夹角递增的方法，不仅实现了的情况下磨粒流进入导流叶轮各个流道内分布均匀，并平衡导流叶轮的径向力，同时使得磨粒流平稳地排出。

再进一步，所述输送管道6的左端通过90°弯管接头5与三通连接，三通的左右两端口分别通过一个90°弯管接头与连接管连接，每个连接管分别通过一个凸面法兰35与被抛光蜗壳的磨粒进口连接，每个输出管道2也通过一个凸面法兰31与被抛光蜗壳的磨粒出口连接。

再进一步，所述搅拌装置113包括搅拌轴115、搅拌导流叶轮、锥齿轮箱9和皮带传动装置8，所述搅拌导流叶轮安装在搅拌轴115的下端且位于磨粒池114中，所述搅拌轴115的上端通过联轴器112与锥齿轮箱9的输出轴连接，所述皮带传动装置8包括大皮带轮、小皮带轮和皮带，所述小皮带轮安装在电机21的电机轴22上，所述大皮带轮安装在锥齿轮箱9的输入轴上，所述小皮带轮通过皮带与大皮带轮连接。

再进一步，所述抛光装置还包括用于支撑输送管道的支撑架7，所述支撑架7包括立柱和用于输送管道6穿过的支撑管，所述立柱的下端固定在工作台上，所述立柱的上端固定有支撑管。

再进一步，每个导流叶片42均呈V型，弯角δ为120°。迎着来流方向弯曲，方便收集磨粒流，并使得磨粒流更稳定地进入到蜗壳内。假设所述导流叶轮33的外径为R，则导流叶轮33的内径r为0.3R，导流叶片42总长为0.8R，导流叶片外端第一段n长度为0.3R，内端第二段m为0.4R。

更进一步，所述导流叶轮33还包括长导流叶片43，所述长导流叶片43的尾部固定在轮盘41上，长导流叶片43的头部恰好与蜗壳隔舌相切。

如图1和图2所示，每个输送管道6均分为两部分，两部分通过90°弯管接头连接，输送管道6的右端通过一个90°弯管接头与抽磨粒泵110的磨粒出口连接。

输出管道2为DN80输出管道，输送管道6为DN50输送管道，输入管道111为DN65输入管道，所述抛光单元3、支撑架7、锥齿轮箱9、抽磨粒泵110、电机21皆安装在工作台1上，DN80输出管道连接抛光单元3与磨粒池114；DN50输送管道连接抛光单元3与抽磨粒泵110，所述支撑架7上端对输送管道4起到支撑作用，所述皮带传动装置8连接在电机21与锥齿轮箱9之间，DN65输入管道111连接在抽磨粒泵110和磨粒池114，联轴器112连接锥齿轮箱输出轴和搅拌轴115，联轴器23连接电机轴22和抽磨粒泵的泵轴24，带动抽磨粒泵110运转。

如图3所示，所述抛光单元3中包括DN80凸面法兰31、被抛光蜗壳32、导流叶轮33、螺母34、DN50凸面法兰35、螺栓36、固定轴37、圆锥滚子轴承38、轴承套39、轴承端盖310，被抛光蜗壳泵体32通过凸面法兰31与输出管道2连接，通过凸面法兰35与输送管道4连接，内部安装导流叶轮33，所述固定轴37通过螺母34将导流叶轮33固定在轴上，轴肩两侧穿过圆锥滚子轴承38，所述轴承套39套在圆锥滚子轴承外，起支撑作用，所述轴承端盖310连同所述轴承套39通过螺栓36固定于被抛光蜗壳32上，起密封作用，进而连同固定轴37、轴承套39起到对导流叶轮的固定作用。

抽磨粒泵110的输出端通过输送管道4与被抛光蜗壳32连通，抽磨粒泵110的输入端通过输入管道111与磨粒池114连通。

所述皮带传动装置8连接在电机输出端与所述锥齿轮箱输入端之间，所述锥齿轮箱输入轴为横向轴，输出轴为竖向轴，不仅实现了减速的目的，同时实现了动力的转向。

搅拌轴115伸入磨粒池114进行搅拌，以实现磨粒的正常供应。

所述固定轴37穿过两个导流叶轮，两个导流叶轮33固定在被抛光蜗壳32内；两个被抛光蜗壳背靠背对称安装；两个导流叶轮33内磨粒流进入方向相反，可以抵消磨粒流进入导流叶轮内所产生的轴向力。

如图4所示，导流叶轮33包括导流叶片42、轮盘41、长导流叶片43，所述磨粒流从蜗壳上部流入，先经过A流道分流，在经过B流道分流，使初始大流量均匀的分布在各个流道中，所述长导流叶片43的头部恰好与蜗壳隔舌相切，更好的控制磨粒流沿一个方向进入导流轮。

本发明的工作原理：

安装完毕，通过电机21驱动抽磨粒泵110进行运转，通过输入管道111将磨粒抽出，当充满整个泵体后由于导流叶轮33继续运转，进而磨粒以一定的速率通过输送管道6流入抛光单元3；进入抛光单元3由于导流叶轮33的引流作用，磨粒向不同的方向流动，对所接触壁面进行抛光；当磨粒与切屑充满整个导流叶轮33便会流出抛光单元3，通过输出管道2流入磨粒池。在抛光过程同时，电机21通过皮带传动装置8将动力传递到锥齿轮箱9，再由搅拌装置113进行减速，驱动搅拌轴115运转，对磨粒池114中的磨粒进行搅拌，以保证正常供应。

Claims (7)

1.一种高效离心泵蜗壳抛光装置，其特征在于：包括工作台、磨粒池、抽磨粒单元、用于搅拌磨粒池中磨粒的搅拌装置和两个抛光单元，所述磨粒池安装在工作台的下方，所述抽磨粒单元包括抽磨粒泵和电机，所述电机位于抽磨粒泵的后方且电机轴通过联轴器与抽磨粒泵的泵轴连接，抽磨粒泵的磨粒进口通过输入管道与磨粒池连接；

两个抛光单元左右对称布置，每个抛光单元均包括导流叶轮、轴承套、轴承端盖和被抛光蜗壳，被抛光蜗壳安装在工作台上，被抛光蜗壳的蜗状部腔体处安装有导流叶轮，固定轴左右横向布置，两个抛光单元的导流叶轮分别安装在固定轴的左右两端上，固定轴的左右两端分别通过相应一侧抛光单元的圆锥滚子轴承可转动的安装在相应轴承套上，相应轴承端盖位于相应轴承套的外侧并通过螺栓连同轴承套固定在被抛光蜗壳上；

抽磨粒泵的磨粒出口通过同一输送管道分别与两个抛光单元的被抛光蜗壳的磨粒进口连接，每个抛光单元的被抛光蜗壳的磨粒出口分别通过一输出管道与磨粒池连接；

被抛光蜗壳的的蜗状部的底部设有磨粒清除口，所述磨粒清除口与蜗状部腔体连通，所述磨粒清除口处设有堵塞。

2.如权利要求1所述的一种高效离心泵蜗壳抛光装置，其特征在于：所述导流叶轮包括轮盘和多个导流叶片，多个导流叶片根据相邻导流叶片夹角θ递增的方法进行分布，导流叶片夹角θ的递增范围在1.1～1.2倍之间。

3.如权利要求1或2所述的离心泵蜗壳抛光装置，其特征在于：所述输送管道的左端通过90°弯管接头与三通连接，三通的左右两端口分别通过一个90°弯管接头与连接管连接，每个连接管分别通过一个凸面法兰与被抛光蜗壳的磨粒进口连接，每个输出管道也通过一个凸面法兰与被抛光蜗壳的磨粒出口连接。

4.如权利要求1或2所述的离心泵蜗壳抛光装置，其特征在于：所述搅拌装置包括搅拌轴、搅拌导流叶轮、锥齿轮箱和皮带传动装置，所述搅拌导流叶轮安装在搅拌轴的下端且位于磨粒池中，所述搅拌轴的上端通过联轴器与锥齿轮箱的输出轴连接，所述皮带传动装置包括大皮带轮、小皮带轮和皮带，所述小皮带轮安装在电机的电机轴上，所述大皮带轮安装在锥齿轮箱的输入轴上，所述小皮带轮通过皮带与大皮带轮连接。

5.如权利要求1或2所述的离心泵蜗壳抛光装置，其特征在于：所述抛光装置还包括用于支撑输送管道的支撑架，所述支撑架包括立柱和用于输送管道穿过的支撑管，所述立柱的下端固定在工作台上，所述立柱的上端固定有支撑管。

6.如权利要求2所述的离心泵蜗壳抛光装置，其特征在于：每个导流叶片均呈V型，弯角为120°。

7.如权利要求6所述的离心泵蜗壳抛光装置，其特征在于：所述导流叶轮还包括长导流叶片，所述长导流叶片的尾部固定在轮盘上，长导流叶片的头部恰好与蜗壳隔舌相切。